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EnglishRÉSUMÉ
De nombreux matériaux polymères d’usage courant et innovants sont élaborés par polymérisation en chaîne par voies radicalaire et ionique. L’ingénierie macromoléculaire permet de préparer des polymères de façon contrôlée en termes de structures macromoléculaires et de distribution des masses molaires, ce qui est à l'origine de nombreuses propriétés thermomécaniques.
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Thierry HAMAIDE : Professeur Université Claude Bernard Lyon 1 - Ingénierie des matériaux polymères, Villeurbanne, France.
INTRODUCTION
Les polymères représentent une classe de matériaux incontournables qui concurrence celle des matériaux traditionnels, métaux et matériaux inorganiques, de par une faible densité alliée à des propriétés thermomécaniques de plus en plus élaborées, à des propriétés particulières conduisant à des applications parfois très spécifiques (polymères fonctionnels) et à une aptitude au recyclage, du moins en ce qui concerne les matières thermoplastiques, qui progresse d’année en année. L’industrie a produit 322 millions de tonnes en 2015, dont 58 millions pour couvrir la demande européenne. Quelques polymères, appelés polymères de commodité, représentent la moitié de la production. Par ailleurs, le développement de nouvelles méthodes ou procédés de synthèse conduit à des matériaux aux propriétés, et donc à des applications, totalement nouvelles à partir des mêmes monomères.
Cet article est consacré aux mécanismes des polymérisations en chaîne radicalaires ou ioniques, les polymérisations en chaîne catalytiques étant traitées dans l’article [J 1 260]. Les procédés de polymérisation en chaîne (polymérisations en milieux homogène et dispersé) sont développés dans l’article [J 5 832].
VERSIONS
- Version archivée 1 de juin 2000 par Alain GUYOT
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5. Conclusion
La chimie des polymères est un domaine en constante évolution tant pour l’élaboration de matériaux polymères de commodité que pour la conception de matériaux innovants à propriétés spécifiques impliquant des architectures macromoléculaires complexes. Les nouvelles contraintes environnementales, notamment REACH, doivent être prises en compte (limitation de la teneur en monomère résiduel dans les polymères, interdiction de certains monomères et catalyseurs par exemple) et constituent autant de sources d’innovations. L’appel aux monomères biosourcés, le développement de nouveaux synthons et de nouvelles catalyses ainsi que les méthodes de recyclage permettent de proposer aujourd’hui des matériaux polymères écoresponsables. Il convient néanmoins de garder à l’esprit que l’industriel se doit de conserver les propriétés physico-chimiques qui rendent ces produits incontournables.
Par ailleurs, les techniques et procédés de contrôle de l’architecture macromoléculaire se sont dotés de nouveaux outils, notamment la polymérisation radicalaire contrôlée qui permettent d’ajouter de nouvelles structures complexes alliant polymères synthétiques et naturels, polymères organiques et inorganiques. Ces structures trouvent de nombreuses applications dans de multiples domaines tels que la formulation et la mise en œuvre de nouveaux matériaux, la vectorisation de principes actifs, la modification des surfaces, l’énergie, ce qui leur permettent de répondre à de nombreux enjeux sociétaux.
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - * - Groupe Français des Polymères. http://www.gfp.asso.fr, nomenclature française et glossaire. http://www.gfp.asso.fr/ressources-documentaires/nomenclaturehttp://www.gfp.asso.fr/ressources-documentaires/glossaire Consulté le 20 déc. 2016. European Chemicals Agency (ECHA). Guide pour les monomères et les polymères. Version 2.0, avril 2012.
-
(2) - MARECHAL (E.), WILKS (E.S.) - Generic source-based nomenclature for polymers. - Pure Appl. Chem., 73(9), p. 1511-1519 (2001).
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(3) - FONTANILLE (M.), GNANOU (Y.) - Chimie et physico-chimie des polymères. - Dunod (2013).
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(4) - HAMAIDE (T.), FONTAINE (L.), SIX (J.L.) - Chimie des polymères. - Tec.&Doc. Lavoisier (2014).
-
(5) - BATES (F.S.), FREDRICKSON (G.H.) - * - Phys. Today, 52, p. 33 (1999).
-
(6) - ABETZ...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
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Copolymère isobutylène/isoprène ou caoutchouc butyl.
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Masses molaires moyennes.
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...
De nombreuses données statistiques sur les plastiques sont disponibles sur le site de PlasticsEurope, association professionnelle européenne avec des représentants dans les 28 états membres de l’Union européenne. Plastics-Europe est l'un des porte-paroles des fabricants de plastique européens. http://www.plasticseurope.fr (consulté le 20 décembre 2016).
Pour les polymères biosourcés, le rapport « Product overview and market projection of emerging bio-based plastics », bien que datant de 2009, offre des informations très intéressantes sur les monomères de substitution http://www.uu.nl/sites/default/files/copernicus_probip2009_ final_june_2009_revised_in_november_09.pdf (consulté le 20 déc. 2016).
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De nombreuses fiches techniques sur les sites des fabricants. Par exemple
Copolymères éthylènes – monomères vinyliques http://www.evatane.com http://www.lotryl.com http://www.lotader.com. http://www.exxonmobilchemical.com.
Élastomères thermoplastiques Copolymères à blocs http://www.kraton.com
Amorceurs radicalaires http://www.luperox.com...
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